Две дизелов двигател - бъдещето на леки въздухоплавателни средства

В авиацията, за двигателите на конкретен подход. Най-вероятно, важна характеристика - плътност на мощността (или специфичен импулс), т.е. броят на киловат или конски сили (или Нютона) на единица маса. Това е разбираемо. Ако ние се колата на твърдия диск, колата все пак ще отида. Но самолетът с тежък двигател просто не може да лети. От сега произвеждат с търговска цел двигател самолет най-добре по този показател са турбореактивен (THD). Въпреки това, те да се получи желаното представяне с много висока скорост, следователно, изисква много високо производство, а оттам и скъпо. Газова турбина (CCD), или турбовален (РКП), двигатели, малко по-тежък, тъй като те не само се върти компресора турбина, но също и редуктор - допълнителен механизъм, имащ значителна маса. Те също са много скъпи, но имат свои собствени предимства. Например, те са икономични в диапазона от скорости до 600 km / h, и все още може да бъде монтирана на хеликоптери. Въпреки това, на власт категория до 200-250 к.с. GTD е действително липсват, поради цената. Това все още е царството на бутални двигатели.

В светлината самолет най-разпространеният вид на двигател с вътрешно горене е карбуратор разлика въздушно охлаждане 4-инсулт. Дизайнът на тези двигатели е работил в продължение на десетилетия - например, Boxer Lycoming е разработена преди Втората световна война. Въпреки това, аз се открие заплахи за по-нататъшното съществуване на тези двигатели през последните години. Фактът, че те са предназначени за използването на специален авиационен бензин. И сегашната световния флот консумира основно гориво за реактивни двигатели на базата на керосин, производство авиационен бензин падна и той се премества да изпълняват дефицита. Ентусиасти леки въздухоплавателни средства се опитват различни начини от бензин безизходица. Някой се опитва да я превърне в съществуващите структури на разположение за бензин, и някой предлага нов (това е добре забравено старо) алтернатива - 2-тактов дизелов въздухоплаване.

Малки квази-теоретични лекции

Такт цикъл на двигателя с вътрешно горене е хода на буталото от една мъртва точка до друга. Един цикъл съответства на въртене на 180 градуса (половин оборот) на коляновия вал. Когато работен цикъл 4-тактов се извършва по време на два вала оборот, с 2-инсулт - един.

Що се отнася до операционната цикъл 4-тактов, веригите между Дизел и Ото малка разлика. Съдържа същите 4 щрихите: прием - компресия - разширение - освобождаване. Първо, отваря входния клапан, буталото върви надолу, а се създава вакуум под влиянието на по-цилиндър доставени в прясно гориво смес или въздух - е такта на пълнене. След това, вентилът се затваря, буталото върви нагоре - се компресира. Следния цикъл: искра запалва компресираната смес или дюза за сгъстен въздух инжектира гориво, което се запалва спонтанно, под действието на буталото слиза - това разширение или работен ход на буталото. Двигателят извършва полезна работа е по време на цикъла на разширение. Тогава буталото върви нагоре, отваря изпускателния клапан, през които продуктите от горенето в атмосферата - освобождава от отговорност инсулт.

Основното е, че не работната смес се пресова в дизелов двигател, и чистият въздух и гориво, инжектирано в горивната камера в момента на най-висока компресия, като и запалване.

В автомобилната индустрия, така че някои автомобили, дизеловите двигатели са проектирани на базата на съществуващите бензинови двигатели. Чугунена блок и тава остава почти непроменен; нов дизайн глава на цилиндровия блок; бутала, мотовилки и коляновия вал са заменени с подсилена. Ами позира оборудване гориво дизел.

В случай на двутактов процес не всичко е толкова просто. Ход обикновено по-нататък компресия и разширяване. Както може да се види, място, отделен прием на инсулт и изпускателна не са намерени. Това не е случайно. Въпреки, че процесите на двутактов двигател всмукателните и изпускателните са налице, за тяхното прилагане изисква това, че налягането на входа на цилиндъра е по-високо от атмосферното налягане. Това е необходимо, принудени херметизация. Тези, които са запознати с мотоциклет бензинови двутактови на, може да се противопостави на мотоциклети не турбо или механичен компресор. Индивидуална компресор в двутактов мотоциклет не го направи. функция на компресора се определя на картера.

По-просто цикъл двигатели не разполагат с клапани в главата на двигателя, вместо да ги има входове и изпускателни отвори в стените на цилиндъра, припокриващи тялото бутало. Входни отвори, свързани с карбуратора не е пряко, а чрез каналите, които отиват в картера. По време на хода нагоре на буталото долния ръб на отвора на прозореца, на която работи карбуратора смес под вакуум, създаден достига до буталото се влива в картера. Когато буталото върви надолу, тя се затваря прозореца на работната смес започва да се свива. Буталото продължава надолу, отваряне на портове байпас, работната смес се подава под налягане в цилиндъра, характеризиращ се измества в отработените газове в изходния отвор. Буталото продължава отново, и процесите се повтарят под главата му, и в този момент настъпва компресиране на работната смес в цилиндъра. След това сместа се пресова се запалва свещ, и буталото се спуска, като такта на разширение или инсулт.

описан процес два цикъла е фатално недостатъци. Тъй като данни за механизма на коляновия вал, работната смес се промива, трябва да се добави масло двигател директно на гориво, което го прави буквално * -smazochnym горими материали. Това е консумацията на масло е значително по-висока, отколкото в 4-тактови двигатели. В допълнение, поради комбинираното време на процеса на въвеждане и освобождава много работната смес се освобождава в атмосферата заедно с отработените газове. (Сместа може също да бъде изтласкан от картера обратно в смукателния тракт - се преодолява чрез инсталиране на клапан, обикновено на раздела между карбуратора и входящия фланец.) Всичко това влияе неблагоприятно върху ефективността и лекотата на околната среда. По принцип, за елиминиране на възможно използване времедиаграма подобен на 4 двигатели (с вентили и разпределителен вал), но в този случай се изисква отделен вентилатор, т.е., двигателят ще бъде очевидно по-трудно атмосферно (атмосферен) 4-taktnika.

Дизел, любители на мотоциклетите мотор, не правя. Бутилката трябва да бъде връчен на свеж въздух, което е в картера е нищо общо - той ще бъде там, за да изтръгне съществуващата смазване на триещите се възли. Ето защо, двутактови дизелови двигатели (цистерни и кораби) по-скоро като четиритактов. Те също имат масло в картера и клапана в цилиндровата глава. Въпреки това, с изключение на клапаните, те все още имат прозорец в стената на бутилката. Обикновено през страничните прозорци издухан въздух и освобождаването се произвежда чрез вентилите.

Цикълът е както следва: буталото слиза и отваря входния отвор, през който се доставя външен въздух компресор; След това буталото започва да се движи нагоре; докато входния отвор не е напълно затворен, изпускателният клапан се отваря в главата, и отработените газове са принудени в пътя на освобождаване; клапан се затваря входящия отвор е запушен, въздухът се компресира чрез движение на буталото на горната мъртва точка на компресия и нагряване; в горната мъртва точка в-цилиндров инжектор впръсква гориво, което при контакт с горещ въздух, която се запалва; буталото върви надолу, което прави удар, докато отворен входния отвор; виж по-долу. в началото на параграфа.

Форумът avia.ru спомена, че главата на вентила може да бъде на входа и на страничния прозорец да се работи по въпроса. Мисля, че това си има своите предимства, особено за въздушно охлаждане дизелови двигатели: намалена teplonapryazhonnost главата. Но това е само за извършване на разпределение на природен газ през клапаните в главата, по мое мнение, не е печеливша: в този случай на цилиндъра е изгорял по-лошо, и въздух (а оттам и кислород) в цилиндъра става по-малък - горивото може да изгори непълно. Приблизително същото се отнася и за разпределението на газ само през прозорците, но може да се отърве от разпределителния вал и клапаните.

Предимства на дизеловите двигатели, като например: използване като гориво за по-евтини и по-енергоемки нефтени фракции; повече въртящ момент на вала; не запалителна система (тук афоризъм на място приписва дизайнери дизелов V-2: "Най-сигурният част - това, което не е").

Недостатъци дизелови като такъв: ниска плътност на мощността, поради необходимостта от укрепване на структурата (изгаряне на горивото не е толкова гладко, колкото в бензинов двигател, както и 2 пъти по-висока степен на компресия - и по различен начин от голям въртящ момент vozmyotsja?); наличието на много по-сложен и претрупан енергийна система, а не бензинов двигател.

Предимствата на двутактови дизелови двигатели: двойно честотата на електрически удари, че решава проблема с плътност на мощността; -гладка работа на двигателя.

Недостатъците на двутактови дизелови двигатели: обвързани механичен компресор или турбокомпресор.

Ами забравено старо

Първо плътен дизелови двигатели на въздухоплавателни средства са проектирани преди Втората световна война Junkers конструиране на сгради дивизия - YuMO. Планът беше да ги сложи на трансатлантическите самолети и бомбардировачи.

Проектиран те имат - АД Charomskim специално за атентатор EF-2. Но трябва да достигнат до безпроблемна работа не е възможно - войната не е била да изследва. След Втората световна война започва ерата на реактивната и потенциалните ниши двигатели за заминаващ полет взеха театъра; След това турбореактивни двигателя, притежаване на втори контур стане доста икономичен. Един дизел авиация забравен. До 90-те години.

През последните години, най-малко две фирми - германската и британската Zoche на DeltaHawk - полагат усилия за сертифициране и търговия на въздух-тактови дизелови двигатели в силата варират до 300 к.с. Общата между тях - valveless (т.е. през прозореца в цилиндър на) разпределението на газ; като две компресори - механичен компресор и турбокомпресор. Гама Zoche продукти включват звезда-2 (70 к.с.), 4 (150 к.с.) и 8 цилиндъра (300 к.с.) двигател охлаждащ въздух. Буталната група са едни и същи за всички варианти. Механичният компресор е и въздушни предястия, което позволява надеждно стартиране на двигателя при всяка температура. Системата за смазване осигурява работа на двигателя при всяка позиция в пространството.

DeltaHawk предлага V-образна течност охлажда двигатели. "Сух картер" планирано само като опция - за висшия пилотаж и двигател за вертикален монтаж на хеликоптери.

Двутактов дизелов цикъл - добър вариант за двигатели на леки въздухоплавателни средства. Благодарение на два пъти броя на ударите и използвайте подкрепата, която им може да надмине плътност на мощността традиционната боксьор, който не търпи турбокомпресор. Наличие на повишаване на налягането също е от полза за надморската височина на двигателя. Система за запалване (бензинови двигатели, които често се дублират за надеждност) от дизеловите двигатели не е там. Това е възможно само заглуши дизел прекъсване на доставките на гориво (бензин двигателя по този начин потиска). Дизел не се страхува до по-ниски температури, изпълнени с карбуратор пудра (включително липса на самия карбуратор) - напротив, той дори студен въздух е от полза. Гориво за дизелови е по-евтино и по-достъпни.

Въпреки това, работата на самолетно гориво има своя собствена сложност. Фактът, че най-изтънчените и точен монтаж на дизелово гориво - помпата за високо налягане на горивото - смазват мазни фракции на дизелово гориво. А керосин пречиства от тези фракции. Поради това, в струя гориво е необходимо да се добави специален мазилна добавка.

В дизелови двигатели в леки самолети добри перспективи. Ако някоя от големите производители на двигатели в света проявяват интерес към тях, както и да бъде в състояние да предложи евтино масово сертифициран дизел, тогава ситуацията несъмнено ще се промени в тяхна полза. До тогава, докато масивната достъпни сертифицирани турбина двигателя.